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性能比硅優(yōu)越的半導(dǎo)體材料，立方砷化硼取得研究進(jìn)展
性能比硅優(yōu)越的半導(dǎo)體材料，立方砷化硼取得研究進(jìn)展
來源:科技新報(bào)
硅、砷化鎵等材料具有良好的電子遷移率，但電洞遷移率較差，此外硅的導(dǎo)熱率表現(xiàn)不佳，而“發(fā)熱”是許多電子產(chǎn)品的主要瓶頸，也因此碳化硅正在逐漸取代硅（包括特斯拉在內(nèi)的電動(dòng)車），盡管碳化硅電子移動(dòng)率（electronmobility）較低，但導(dǎo)熱率是硅的3倍。
那么想象一下，導(dǎo)熱率與電子移動(dòng)率都比硅還高10倍的砷化硼材料若有朝一日成功實(shí)際應(yīng)用，將改變半導(dǎo)體游戲規(guī)則。
研究人員表示，一種稱為“立方砷化硼”的材料可以克服低電洞移動(dòng)率與低導(dǎo)熱率這2個(gè)重大限制。立方砷化硼除了具有高電子移動(dòng)率與電洞移動(dòng)率，還具有出色的導(dǎo)熱性，是迄今為止發(fā)現(xiàn)最好的半導(dǎo)體材料，也可能是最好的一種。
但我們需更多工作才能確定立方砷化硼能否以實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的形式制造，才能進(jìn)一步談及替代無處不在的硅，直到最近，麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)首次透過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證立方砷化硼材料在室溫下的高載流子遷移率。
雖然科學(xué)家證明了立方砷化硼出色的熱性能和電性能，看起來幾乎是理想的半導(dǎo)體材料，但是否能真正進(jìn)入市場與設(shè)備應(yīng)用還有待商榷，因?yàn)榱⒎缴榛鸩牧系钠渌阅苓€需要測試，比如長期穩(wěn)定性，以及最巨大的挑戰(zhàn)：大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)純化立方砷化硼。硅花了幾十年時(shí)間才走到如今制造純度超過99.99999999%的技術(shù)，未來是否可能對(duì)新材料投入高額資金研發(fā)，還有待觀察。
新論文發(fā)表在《科學(xué)》（Science）期刊。
